
- •Введение
- •1 Выбор основных размеров и электромагнитных нагрузок
- •Выбор внешнего и внутреннего диаметра статора, электромагнитных нагрузок, длины статора и ротора
- •1.2 Расчет конструктивных параметров обмотки статора
- •1.3 Уточнение ранее принятых параметров статора
- •1.4 Форма и размеры паза статора, заполнение паза
- •1.5 Расчет конструктивных параметров ротора
- •1.6 Форма и размеры паза ротора, заполнение паза
- •1.7 Уточнение ранее принятых параметров ротора
- •1.8 Расчет размеров короткозамыкающего кольца
- •2. Расчет магнитной цепи машины
- •2.1 Эскиз магнитной цепи, линейные размеры участков
- •2.2 Расчет магнитных напряжений на участках магнитной цепи
- •2.3 Определение намагничивающего тока
- •Расчет параметров схемы замещения фазы машины
- •Расчет активного сопротивления фазы обмотки статора
- •Расчет активного сопротивления фазы короткозамкнутого ротора
- •Расчет индуктивного сопротивления фазы обмотки статора
- •Расчет индуктивного сопротивления обмотки ротора
- •Определение индуктивного сопротивления взаимной индукции
- •Относительные значения найденных параметров
- •4 Расчет потерь мощности и коэффициента полезного действия
- •Электрические потери мощности в обмотках статора и ротора
- •Основные потери мощности в стали сердечника статора
- •Расчет добавочных потерь мощности в стали машины
- •Механические и вентиляционные потери мощности
- •Добавочные потери мощности при номинальной нагрузке
- •Определение коэффициента полезного действия, тока холостого хода двигателя
- •5 Расчет и построение рабочих характеристик двигателя
- •5.1 Исходные параметры для расчета характеристик
- •5.2 Последовательность расчета необходимых параметров
- •5.3 Расчет параметров для номинальной нагрузки на валу
- •5.4 Расчет и построение пусковых характеристик двигателя
- •6 Вентиляционный расчет
- •6.1 Выбор системы вентиляции
- •6.2 Определение основных параметров вентиляционной системы
- •7 Тепловой расчет машины
- •7.1 Перепад температуры по толщине изоляции обмотки статора
- •7.2 Превышение температуры сердечника и обмотки статора
- •7.3 Превышение температуры сердечника и обмотки ротора
- •8 Механический расчет деталей конструкции
- •8.1 Расчет вала машины на жесткость и прочность
- •8.2 Расчет и выбор подшипников
- •8.3 Выбор муфты для соединения рабочего конца вала с приводным механизмом
- •1.1 Выбор внешнего и внутреннего диаметра статора, электромагнитных нагрузок, длины статора и ротора---------------------------------------------------------------------------------------
- •Выводы--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- •Министерство образования и науки украины
- •Донбасская государственная машиностроительная академия
- •Кафедра Электротехника и электрооборудование
- •Пояснительная записка
- •Краматорск 2006
2.2 Расчет магнитных напряжений на участках магнитной цепи
Магнитное напряжение в воздушном зазоре найдем из выражения: Fб=Нб*2*б=[А]; два участка воздушного зазора на пути движения потока;
б=230.25*10-3
[мм]; расчетная длина воздушного зазора
- бр=Kб*б;
коэффициент увеличения зазора –
Кб=t1/(t1-j1*б);
1=(bш/б)2/(5+bш/б);
ширина шлица статора – bш1=3.7 [мм];
1=(3.7/0.23)2/(5+3.7/0.23)=12.3;
Кб=10/(10-5.91*230.25*10-3)=1.16;
[мм];
Нб=Вб/
0;
0=4*
=0,000001256
[A/м];
Fб=Вб*2* р/ 0=0.88*2*0.267*10-3/0.000001256=374.14 [A]
Магнитную индукцию в зубце статора найдем: Bz1*bz1*l1*Kc=Bб*t1*l1; Bz1=Вб*t1*l1/bz1*l1*Kc=0.88*10/5*0.97=1.81 [Тл]; Ф=0,0087 [Вб].
Аналогично найдем магнитную индукцию в зубце ротора:
Bz2=Вб*t2*l2/bz2*l2*Kc=0,88*8,38/4,2*0,97=1,81 [Тл];
Bz2=1,81
[Тл]. Индукция в зубцах статора и ротора
не превышает допускаемых значений.
Найдем магнитную индукцию в ярме статора: магнитный поток по ярму идет в двух разных направлениях (по окружности станицы влево и вправо);
Вя1=Ф/2hя1*l1*Kc=0,0087/(2*18,4*162,48*0,97*10-6)=1,5 [Тл].
Индукцию в ярме ротора найдем аналогично:
Вя2=Ф/2hя2*l2*Kc=0,0087/(2*25.6*162.48*0.97*10-6)=1,1 [Тл];
hя2=(D2-2hп2-db)/2=(229,5-2*49-80,3)/2=25,6 [мм].
Индукция в ярме статора и ротора находится в допустимых пределах.
Определяем магнитное напряжение зубцовой зоны сердечника статора: Fz1=Hz1*2hz1[А]; hz1=hп1 [мм]; в [1] по табл.6 из данных кривой намагничивания рулонной холоднокатаной изотропной стали марки 2013 находим при Вz1=1,81 [Тл] напряженность магнитного поля Hz1=1520 [А/м]. Тогда: Fz1=1520*2*0.0411=125 [А].
Вычисляем магнитное напряжение зубцовой зоны сердечника ротора: Fz2=Hz2*2hz2[А]; hz2=hп2=49 [мм]; в [1] рулонной холоднокатаной изотропной стали марки 2013 при Вz2=1.81 [Тл] по данным табл.6 находим
Hz2=1520 [А/м]. Тогда: Fz2=1520*2*0,049=149 [А].
Коэффициент насыщения стали зубцовой зоны статора и ротора: Кz=1+(Fz1+Fz2)/Fб=1+(125+149)/374,14=1,73;
полученная величина Кz=1,7 близка к рекомендуемой – 1,2.
Подсчитываем магнитное напряжение в ярме статора: Fя1=Hя1*lя1[A] , где lя1- средняя длина магнитной силовой линии в ярме:
lя11= (D1- hя1)/2p=3,14*(349-18,4)/8=129,8 [мм];
lя1=lя11+hя1=129,8+18,4=148,2 [мм] в [1] из табл.7 по данным кривой намагничивания стали марки 2013 при Вя1=1,5 [Тл] для ярма статора находим Hя1=520 [А/м]. Тогда: Fя1=520*0,1482=77,1 [А].
Проводим расчет магнитного напряжения в ярме ротора: Fя2=Hя2*lя2[A] , где lя2- средняя длина магнитной силовой линии в ярме ротора;
lя2=*(dв+hя2)/2p+2(hя2)/2; hя2=25,6 [мм];
Вя2=1,1 [Тл]; dв=d2=80,3 [мм]; lя2=3,14*(80,3+25,6)/8+25,6=67,2 [мм]. По данным [1] для кривой намагничивания стали марки 2013 при Вя2=1,1 [Тл] находим напряженность магнитного поля в ярме ротора Hя2=221 [А/м]. Тогда Fя2=221*0,0672=14,9 [А].
Падения магнитного напряжения на отдельных участках замкнутой цепи составили: Fz1=125 [А], Fz2=149 [А], Fя1=77,1 [А], Fя2=14,9 [А], Fб=374,14 [А]. Коэффициенты насыщения стали зубцов статора и ротора не превышают допустимой величины.